Моделирование процесса разрушения покрытия водоледяной струей при очистке деталей машин

Автор: Бурнашов Михаил Анатольевич, Прежбилов Александр Николаевич, Василенко Юрий Валерьевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering

Статья в выпуске: 2 т.17, 2017 года.

Бесплатный доступ

В период эксплуатации агрегаты и детали машин подвергаются негативному воздействию окружающей среды, которое, в свою очередь, приводит к образованию налета, в виде остатков старого лакокрасочного покрытия, продуктов горения горюче-смазочных материалов, различных масляных и жировых пленок, а так же следов коррозии. Различные виды загрязнений снижают эксплуатационные характеристики изделий, ухудшают их внешний вид, усложняют процесс ремонта оборудования. В статье сформирована классификация загрязнений, наиболее часто встречающихся на поверхностях деталей машин после длительной эксплуатации. Рассмотрены и проанализированы известные методы очистки поверхностей. Описан процесс очистки поверхностей деталей машин от загрязнений водоледяной струей с заранее подготовленными частицами, а также процесс формирование водоледяной струи. Описаны преимущества данного метода: низкая себестоимость, безотходность, повышение качества обработанной поверхности и экологичность, что значительно отличает его от ранее известных. Показана схема взаимодействия частицы льда с покрытием, на основе которой разработана теплофизическая модель разрушения загрязнений водоледяной струей. Теплофизическая модель позволяет научно обоснованно назначать режимы обработки и параметры водоледяной струи. В заключении представлены зависимости силы трения ледяной частицы с преградой (загрязнением), изменения размера частицы льда при очистке и количества тепла, перешедшего в частицу льда.

Еще

Моделирование, разрушение, очистка поверхностей, водоледяная струя

Короткий адрес: https://sciup.org/147151752

IDR: 147151752 | DOI: 10.14529/engin170208

Список литературы Моделирование процесса разрушения покрытия водоледяной струей при очистке деталей машин

Beth R., Lu Y., Scott F. Ergonomics of Abrasive Blasting: A Comparison of High Pressure Water and Steel Shot. Applied Ergonomics, 2006, vol. 37, iss. 5, pp. 659-667 DOI: 10.1016/j.apergo.2005.05.014
Jamali S.S., Mills D.J. Steel Surface Preparation Prior to Painting and Its Impact on Protective Performance of Organic Coating. Progress in Organic Coatings, 2014, vol. 77, iss. 12, pp. 2091-2099 DOI: 10.1016/j.porgcoat.2014.08.001
Schmid R. Evolution of UHP Waterjetting Equipment: Surface Preparation Process Found to Yield Higherproductivity Than Gritblasting. Metal Finishing, 2005, vol. 103, iss. 11, pp. 41-60 DOI: 10.1016/S0026-0576(05)80821-9
Kiyohashi H, Handa K. A study of Production of Ice Particles by the Heat of Vaporization of Cryogenic Liquefied Fuels and Their Applications in Ice Jets. Proceedings of the International Symposium on New Applications of Waterjet Technology, Ishinomaki, Japan, 1999, pp. 51-60 DOI: 10.1007/978-94-011-5320-1_6
Haghbin N., Spelt J.K., Papini M. Abrasive Waterjet Micro-Machining of Channels in Metals: Comparison Between Machining in Air and Submerged in Water. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2015, vol. 88, pp. 108-117 DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2014.09.012
Nouraei H., Wodoslawsky A., Papini M., Spelt J.K. Characteristics of Abrasive Slurry Jet Micro-Machining: A Comparison with Abrasive Air Jet Micro-Machining. Journal of Materials Processing Technology, 2013, vol. 213, iss. 10, pp. 1711-1724 DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2013.03.024
Jafar R.H.M., Hadavi V., Splet J.K., Papini M. Dust Reduction in Abrasive Jet Micro-Machining Using Liquid Films. Powder Technology, 2016, vol. 301, pp. 1270-1274 DOI: 10.1016/j.powtec.2016.08.002
Máša, V,. Kuba P. Efficient Use of Compressed Air for Dry Ice Blasting. Journal of Cleaner Production, 2016, vol. 111, part A, pp. 76-84 DOI: 10.1016/j.jclepro.2015.07.053
Vatter Och Polymer-Nytt Skarwertyg. Nord Emball, 1975, vol. 41, no. 2, pp. 25-26.
Byrne G.D., O'Neill L., Twomey B., Dowling D.P. Comparison Between Shot Peening and Abrasive Blasting Processes as Deposition Methods for Hydroxyapatite Coatings Onto a Titanium alloy. Surface and Coatings Technology, 2013, vol. 216, pp. 224-231 DOI: 10.1016/j.surfcoat.2012.11.048
Perect A. Abrasive Suspension Water Jet Cutting Optimization Using Orthogonal Array Design. Procedia Engineering, 2016, vol. 149, pp. 366-373 DOI: 10.1016/j.proeng.2016.06.680
Pawar, N.S., Lakhe R.R., Shrivastava R.L. Validation of Experimental Work by Using Cubic Polynomial Models for Sea Sand as an Abrasive Material in Silicon Nozzle in Abrasive Jet Machining Process. Materials Today: Proceedings, 2015, vol. 2, iss. 4-5, pp. 1927-1933 DOI: 10.1016/j.matpr.2015.07.156
Dong Y., Liu W., Zhang H., Zhang H. On-Line Recycling of Abrasives in Abrasive Water Jet Cleaning. Procedia CIRP, 2014, vol. 15, pp. 278-282 DOI: 10.1016/j.procir.2014.06.045
Putz M., Dittrich M., Dix M. Process Monitoring of Abrasive Waterjet Formation. Procedia CIRP, 2016, vol. 46, pp. 43-46 DOI: 10.1016/j.procir.2016.03.189
Zelenak M., Foldyna J, Scucka J., Hloch S., Riha Z. Visualisation and Measurement of High-Speed Pulsating and Continuous Water Jets. Measurement, 2015, vol. 72, pp. 1-8 DOI: 10.1016/j.measurement.2015.04.022
Molitoris M., Piteľ J., Hošovský A., Tóthová M., Židek K. A Review of Research on Water Jet with Slurry Injection. Procedia Engineering, 2016, vol. 149, pp. 333-339 DOI: 10.1016/j.proeng.2016.06.675
Jerman M., Orbanić H., Lebar A., Sabotin I., Drešar P., Valentinčič J. Measuring the Water Temperature Changes in Ice Abrasive Water Jet Prototype. Procedia Engineering, 2016, vol. 149, pp. 163-168 DOI: 10.1016/j.proeng.2016.06.651
Shukla R., Singh D. Experimentation Investigation of Abrasive Water Jet Machining Parameters Using Taguchi and Evolutionary Optimization Techniques. Swarm and Evolutionary Computation, 2017, vol. 32, pp. 167-183 DOI: 10.1016/j.swevo.2016.07.002
Галынский, В.А., Юдин В.М., Сычев С.А. Льдоструйная очистка при ремонте//Труды ГОСНИТИ. 2009. Т. 103, № 1. С. 30-31.
Меркулов А.Ф., Абрамов И.Г. Результаты исследования ледоструйной эрозионной очистки деталей машин от твердого прочносвязанного загрязнения//Междунар. науч. журн. 2011. № 3. С. 71-76.

Еще

Статья научная